一种点云孔洞修复方法、装置、电子设备及存储介质.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115456893A(43)申请公布日2022.12.09(21)申请号202211071412.5(22)申请日2022.09.02(71)申请人江汉大学地址430056湖北省武汉市沌口经济技术开发区新江大路8号(72)发明人孙超苗隆鑫丁建军叶力余林波郭乃宇曹勉(74)专利代理机构武汉智嘉联合知识产权代理事务所(普通合伙)42231专利代理师姜婷(51)Int.Cl.G06T5/00(2006.01)权利要求书2页说明书8页附图5页(54)发明名称一种点云孔洞修复方法、装置、电子设备及存储介质(57)摘要本发明公开了一种点云孔洞修复方法、装置、电子设备及存储介质，方法包括：获取点云孔洞附近的三维离群点，所述三维离群点为点云信息存在的噪声点云；将位于同一平面的所述离群点形成的离群平面进行投影，获得二维离群点云信息，并根据所述二维离群点云信息，确定所述离群平面长度；获取所述离群平面长度与线结构光强度之间的关联关系，根据所述关联关系，确定离群平面与所述点云孔洞所在表面之间的误差距离；根据所述误差距离，确定所述点云孔洞的位置。本发明基于离群点的位置信息进行孔洞修复，实现对点云孔洞的填补工作，极大地保留了物体的真实形状，能够为后续配准提供低噪声、物体几何特征不缺失的点云数据，并有更好的精度性和鲁棒性。CN115456893ACN115456893A权利要求书1/2页1.一种点云孔洞修复方法，其特征在于，包括：获取点云孔洞附近的三维离群点，其中，所述三维离群点为点云信息存在的噪声点云；将位于同一平面的所述三维离群点形成的离群平面进行投影，获得二维离群点云信息，并根据所述二维离群点云信息，确定所述离群平面长度；获取所述离群平面长度与线结构光强度之间的关联关系，根据所述关联关系，确定离群平面与所述点云孔洞所在表面之间的误差距离；根据所述误差距离，确定所述点云孔洞的位置。2.根据权利要求1所述的点云孔洞修复方法，其特征在于，所述获取点云孔洞附近的三维离群点之前，还包括：基于线结构光三维重构法和图像采集系统，获得被测物体表面三维点云信息，并标记点云孔洞的位置；基于所述点云孔洞位置，获取所述三维离群点。3.根据权利要求1所述的点云孔洞修复方法，其特征在于，所述将位于同一平面的所述三维离群点形成的离群平面进行投影，具体为：将所述离群平面投影至激光线与采集设备视场所处平面的垂直方向；将所述离群平面进行投影，可通过以下公式进行表示：fxoz(Pi(x,y,z))＝Pi(x,0,z)其中：fxoz(·)为在xoz平面进行投影；Pi(x,y,z)表示为离群点位置信息。4.根据权利要求1所述的点云孔洞修复方法，其特征在于，所述根据所述二维离群点云信息，确定所述离群平面长度，包括：获取所述离群平面的末端点位置和起始点位置；根据所述末端点位置和起始点位置，确定所述离群平面长度；所述离群平面长度可由以下公式表示：其中，do表示离群平面长度，末端点位置P1(X1,0,Z1)，起始点P2(X2,0,Z2)。5.根据权利要求1所述的点云孔洞修复方法，其特征在于，所述获取所述离群平面长度与线结构光强度之间的关联关系，确定离群平面与所述点云孔洞所在表面之间的误差距离，包括：基于光学模型原理，根据所述离群平面的长度，确定所述离群平面的斜率；对激光线进行灰度重心提取，获取被测物体的表面灰度分布信息；根据所述离群平面的斜率和表面灰度分布信息，确定线性线结构光灰度变化斜率；根据所述离群平面长度、表面灰度分布信息和线性线结构光灰度变化斜率，确定离群平面与所述点云孔洞所在表面之间的误差距离。6.根据权利要求5所述的点云孔洞修复方法，其特征在于，所述离群平面与所述点云孔洞所在表面之间的误差距离，可由以下公式表达：其中，do为离群平面长度，dl为误差距离，为表面灰度分布信息。2CN115456893A权利要求书2/2页7.根据权利要求1所述的点云孔洞修复方法，其特征在于，所述根据所述误差距离，确定所述点云孔洞的位置，包括：获取CCD相机视场与结构光的夹角；基于激光线与采集设备视场所处平面垂直的平面，根据所述夹角，采用坐标转换法，确定真实表面点云信息。8.一种点云孔洞修复装置，其特征在于，包括：获取模块，用于获取点云孔洞附近的三维离群点，其中，所述三维离群点为点云信息存在的噪声点云；离群平面长度确定模块，用于将位于同一平面的所述三维离群点形成的离群平面进行投影，获得二维离群点云信息，并根据所述二维离群点云信息，确定所述离群平面长度；误差距离确定模块，用于获取所述离群平面长度与线结构光强度之间的关联关系，根据所述关联关系，确定离群平面与所述点云孔洞所在表面之间的误差距离；点云孔洞位置确定模块，用于根据所述误差距离，确定所述点云孔洞